Registro fonte: Síntese, caracterização e aplicação de óxido de grafeno na adsorção de antibióticos em meio aquoso

Síntese, caracterização e aplicação de óxido de grafeno na adsorção de antibióticos em meio aquoso

The incidence of emerging pollutants in the environment has become increasingly frequent. Due to the uncertainty of long-term adverse effects, environmental control bodies have not yet regulated these substances. Because sewage treatment plants (STPs) do not remove these pollutants effectively, seve...

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Autor principal:	Losso, Roberta Sofia de Alcântara
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico Adsorção Materiais nanoestruturados Tetraciclina Sewage - Purification - Biological treatment Adsorption Nanostructured materials Tetracycline CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30016
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id	riut-1-30016
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spelling	riut-1-300162022-10-27T06:06:55Z Síntese, caracterização e aplicação de óxido de grafeno na adsorção de antibióticos em meio aquoso Synthesis, characterization and application of graphene oxide in the adsorption of antibiotics in aqueous media Losso, Roberta Sofia de Alcântara Costa Junior, Ismael Laurindo Giona, Renata Mello Costa Junior, Ismael Laurindo Giona, Renata Mello Lied, Eduardo Borges Meira, Ana Caroline Reis Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico Adsorção Materiais nanoestruturados Tetraciclina Sewage - Purification - Biological treatment Adsorption Nanostructured materials Tetracycline CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA The incidence of emerging pollutants in the environment has become increasingly frequent. Due to the uncertainty of long-term adverse effects, environmental control bodies have not yet regulated these substances. Because sewage treatment plants (STPs) do not remove these pollutants effectively, several studies have been carried out looking for alternative, low-cost, more effective methods. Thus, this work aimed to evaluate the adsorptive potential of graphene oxide (GO) in the removal of the drugs Tetracycline (TCT) and Sulfachloropyridazine (SCP) in an aqueous solution. The GO was obtained from the oxidation of commercial graphite using the adapted Hummers method. The characterization of the adsorbent material was performed using Infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and zero charge point (PCZ). For comparison purposes, prepared OG and commercial graphite were tested. The adsorption capacity of the materials was determined by subjecting them to contact with the antibiotics tetracycline (TCT) and sulfachloropyridazine (SCP) in an aqueous solution. For this, the effects of the adsorbent mass, the initial pH of the solution, the concentration of the drugs, the temperature and the contact time were evaluated. Equilibrium data were evaluated by the Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson and Temkin isotherm models. The adsorption kinetics was studied using pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich models. The experimental data of TCT and SCP in contact with the GO had good fits to the pseudo-first order and pseudo-second order models, respectively, presenting K1 of 0.06 g mg-1.min-1 and K2 of 0 .07 to 0.10 g mg-1.min-1. The results showed that the isotherm model that best fitted the adsorption process was the Redlich-Peterson model for both drugs. Considering the Langmuir model, the maximum adsorption capacity was 59.5 mg g-1 for TCT and 33.6 mg g-1 for SCP at 45ºC. It is concluded that the synthesized graphene oxide showed a favorable potential for the removal of both drugs in an aqueous medium. A incidência de poluentes emergentes no meio ambiente se tornou cada vez mais frequente e, pela incerteza dos efeitos adversos a longo prazo, essas substâncias ainda não foram regulamentadas pelos órgãos de controle ambiental. Pelo fato das estações de tratamento de esgoto (ETEs) não removerem esses poluentes de forma eficaz, vários estudos têm sido realizados buscando métodos alternativos, de baixo custo e que apresentam uma melhor eficácia. Dessa forma, este trabalho teve por objetivo avaliar o potencial adsortivo do óxido de grafeno (OG) na remoção dos fármacos Tetraciclina (TCT) e Sulfacloropiridazina (SCP) em solução aquosa. O OG foi obtido a partir da oxidação do grafite comercial empregando o método de Hummers adaptado. A caracterização do material adsorvente foi realizada por meio de Infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ponto de carga zero (PCZ). Para fins de comparação, foram testados o OG preparado e grafite comercial. A capacidade de adsorção dos materiais foi determinada submetendo-os ao contato com os antibióticos tetraciclina (TCT) e sulfacloropiridazina (SCP) em solução aquosa. Para isso, foram avaliados os efeitos da massa do adsorvente, o pH inicial da solução, a concentração dos fármacos, a temperatura e o tempo de contato. Os dados de equilíbrio foram avaliados pelos modelos de isotermas de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Temkin. A cinética de adsorção foi estudada por meio dos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudo-segunda ordem e de Elovich. Os dados experimentais da TCT e SCP em contato com o OG tiveram bons ajustes ao modelo de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem, respectivamente, apresentando K1 de 0,06 g mg- 1.min-1 e K2 de 0,07 a 0,10 g mg-1.min-1. Os resultados mostraram que o modelo de isoterma que melhor se ajustou ao processo de adsorção foi o de Redlich-Peterson para ambos os fármacos. A capacidade máxima de adsorção, considerando o modelo de Langmuir foi de 59,5 mg g-1 para a TCT e 33,6 mg g-1 para a SCP a 45ºC. Concluise que o óxido de grafeno sintetizado demonstrou potencial favorável para a remoção de ambos os fármacos em meio aquoso. 2022-10-26T17:44:33Z 2022-10-26T17:44:33Z 2022-06-23 bachelorThesis LOSSO, Roberta Sofia de Alcântara. Síntese, caracterização e aplicação de óxido de grafeno na adsorção de antibióticos em meio aquoso. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30016 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Medianeira Brasil Licenciatura em Química UTFPR
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description	The incidence of emerging pollutants in the environment has become increasingly frequent. Due to the uncertainty of long-term adverse effects, environmental control bodies have not yet regulated these substances. Because sewage treatment plants (STPs) do not remove these pollutants effectively, several studies have been carried out looking for alternative, low-cost, more effective methods. Thus, this work aimed to evaluate the adsorptive potential of graphene oxide (GO) in the removal of the drugs Tetracycline (TCT) and Sulfachloropyridazine (SCP) in an aqueous solution. The GO was obtained from the oxidation of commercial graphite using the adapted Hummers method. The characterization of the adsorbent material was performed using Infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and zero charge point (PCZ). For comparison purposes, prepared OG and commercial graphite were tested. The adsorption capacity of the materials was determined by subjecting them to contact with the antibiotics tetracycline (TCT) and sulfachloropyridazine (SCP) in an aqueous solution. For this, the effects of the adsorbent mass, the initial pH of the solution, the concentration of the drugs, the temperature and the contact time were evaluated. Equilibrium data were evaluated by the Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson and Temkin isotherm models. The adsorption kinetics was studied using pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich models. The experimental data of TCT and SCP in contact with the GO had good fits to the pseudo-first order and pseudo-second order models, respectively, presenting K1 of 0.06 g mg-1.min-1 and K2 of 0 .07 to 0.10 g mg-1.min-1. The results showed that the isotherm model that best fitted the adsorption process was the Redlich-Peterson model for both drugs. Considering the Langmuir model, the maximum adsorption capacity was 59.5 mg g-1 for TCT and 33.6 mg g-1 for SCP at 45ºC. It is concluded that the synthesized graphene oxide showed a favorable potential for the removal of both drugs in an aqueous medium.
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